桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具制造技术

一种桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具，包括相对的两个夹具体，所述的夹具体包括连接体，连接体上两夹具体相对侧面中心位置设置有拆卸螺栓，连接体另一侧面中心位置设置有连接棒，连接体与连接棒对应的一侧内壁上设置有预压千斤顶

【技术实现步骤摘要】
桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具


[0001]本专利技术属于桥梁工程
，特别涉及桥梁工程试验
，具体是桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具
。

技术介绍

[0002]在大跨度桥梁的设计中，缆索承重桥以其较大的跨越能力
、
良好的技术经济指标和美学价值被广泛采用
。
大跨度缆索承重桥的核心受力构件是缆索，而部分缆索是由镀锌钢丝组成
。
由于桥梁承受运行车辆以及风载等动载荷，使缆索处在一种高低拉应力交替的动载荷作用之下
。
借助于实际缆索断裂事故的原因分析，进行缆索疲劳试验研究很有必要
。
要研究缆索的疲劳性能，就需要研究缆索中钢丝的疲劳性能
。
因此，开展桥梁缆索钢丝疲劳基础试验研究是至关重要的
。
[0003]开展桥梁缆索钢丝疲劳试验，首要问题是如何有效地对缆索钢丝进行合理科学地夹持，确保在疲劳试验中钢丝不会破断在夹持钳口处及其附近区域
。
然而目前钢丝疲劳试验夹具在夹持钢丝时，会使钢丝产生受力不均
、
夹持损伤
、
应力集中
、
滑丝等现象，影响夹具的夹持效果
。
因此，有必要提供新型的钢丝疲劳试验夹具，来减少夹具对钢丝的影响，从而避免钢丝在夹持端及其附近区域发生断裂，进而提高试验的有效性
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足
,
提供一种与疲劳试验机配合使用，可以实现钢丝的有效夹持，并减小夹具对钢丝的影响，防止钢丝在夹持端及其附近区域发生断裂，从而确保钢丝疲劳试验顺利进行，拆卸方便
、
可观察钢丝夹持情况的桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具
。
[0005]解决上述技术问题采用的技术方案是：一种桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具，包括相对的两个夹具体，所述的夹具体包括连接体，连接体上两夹具体相对侧面中心位置设置有拆卸螺栓，连接体另一侧面中心位置设置有连接棒，连接体与连接棒对应的一侧内壁上设置有预压千斤顶
、
与拆卸螺栓对应一侧的内壁上设置有锚杯，夹片设置于锚杯内部，夹片上部设置有墩头传力组件，预压千斤顶的伸缩端与墩头传力组件上部相接触，钢丝依次穿过墩头传力组件
、
夹片
、
拆卸螺栓
。
[0006]本专利技术的连接体的截面形状为矩形结构，连接体上表面中心位置加工有连接孔，连接体上表面连接孔两侧加工有第一螺纹孔，连接体下表面中心位置加工有第三螺纹孔，连接体下表面第三螺纹孔两侧加工有第二螺纹孔
。
[0007]本专利技术的连接体宽度方向上加工有矩形通孔
。
[0008]本专利技术的夹片呈倒圆台形，中心位置加工有圆形穿丝孔，顶部加工有
2mm
深圆槽，圆槽直径与墩头传力组件直径相适应，锥角为
8.5
°±1°
，在
360
°
相位内三等分成三个扇形结构，相邻扇形结构间隙为
1mm。
[0009]本专利技术的夹片内表面呈无齿型，且粗糙度与钢丝表面粗糙度相同，夹片底部向上
20mm
范围内进行镀铜处理
。
[0010]本专利技术的墩头传力组件为：垫片设置于垫片套环内，垫片套环和垫片径向对应加工有光孔，卡针设置于光孔内
。
[0011]本专利技术的垫片由对称的两部分半圆结构组成，垫片中心位置加工有穿丝孔，穿丝孔与钢丝墩头接触处加工成球形
。
[0012]本专利技术的锚杯为中心加工有锥形孔的圆柱形结构，锥形孔底端
15mm
范围内锥度为8°
、
其余部分锥度为
8.5
°±1°
，与夹片锥角一致，锚杯底部加工有第五螺纹孔
。
[0013]本专利技术的预压千斤顶底座上加工有第六螺纹孔
、
伸缩端设置有预压棒，预压棒的下部加工有矩形槽
。
[0014]本专利技术的钢丝为桥梁缆索用热镀锌钢丝，钢丝两端进行墩头处理
。
[0015]本专利技术相比于现有装置具有以下优点：
[0016]1.
本专利技术中的预压装置在钢丝拉伸前给夹片施加预压力，有效防止钢丝拉伸时在夹具中的滑移
。
[0017]2.
本专利技术中的夹片采用无齿形式且表面粗糙度与钢丝一致，当钢丝拉伸时，钢丝与夹片之间有相对运动趋势，但钢丝与夹片之间的静摩擦力会阻碍钢丝与夹片发生相对运动，这种运动趋势会使夹片与锚杯接触面间的相对正压力增大，从而夹片与钢丝之间的相对正压力随着增大，最终导致钢丝受到的静摩擦力增大，以上效应称为夹片与锚杯的锥角效应
。
锥角效应会使钢丝受到的静摩擦力随拉力的增大而增大，保证钢丝被夹持牢固且不会发生滑丝
。
除此，夹片的内表面采用无齿型结构可减小夹片对钢丝造成的表面损伤
。
这样既能实现对钢丝的有效夹紧，又能减少夹持损伤，还可避免滑丝情况的出现
。
[0018]3.
本专利技术中夹片与锚杯的锥度经过有限元分析计算采用
8.5
°
，并在最下端
15mm
范围内减小
0.5
°
，锥度的变化使夹持压力适当过渡，减小应力集中现象
。
[0019]4.
本专利技术使钢丝易于拆卸，可以方便经济地做大量变参数的试验，应用前景广阔
。
[0020]5.
本专利技术中夹持钢丝的墩头措施可作为钢丝滑移的安全储备，墩头传力组件不仅使墩头承担钢丝的一部分拉力而且便于预压千斤顶传递预压力至夹片
。
[0021]6.
本专利技术中的预压棒挖空部分不仅可保证预压棒传力时不与墩头钢丝占据的空间冲突，而且能观察墩头部分在试验过程中的情况
。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的结构示意图
。
[0023]图2为图1中夹具体的剖视图
。
[0024]图3为图1中连接体1的三维结构示意图和剖视图
。
[0025]图4为图1中夹片2的三维结构示意图和剖视图
。
[0026]图5为图1中锚杯9的三维结构示意图和剖视图
。
[0027]图6为图1中墩头传力组件的三维结构示意图和剖视图
。
[0028]图7为图1中预压千斤顶
10
和预压棒8的三维结构示意图
。
[0029]图中：
1、
连接体；
2、
夹片；
3、
卡针；
4、
垫片套环；
5、
垫片；
6、
钢丝；
7、
拆卸螺栓；
8、
预压棒；
9、
锚杯；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具，其特征在于：包括相对的两个夹具体，所述的夹具体包括连接体
(1)
，连接体
(1)
上两夹具体相对侧面中心位置设置有拆卸螺栓
(7)
，连接体
(1)
另一侧面中心位置设置有连接棒
(11)
，连接体
(1)
与连接棒
(11)
对应的一侧内壁上设置有预压千斤顶
(10)、
与拆卸螺栓
(7)
对应一侧的内壁上设置有锚杯
(9)
，夹片
(2)
设置于锚杯
(9)
内部，夹片
(2)
上部设置有墩头传力组件，预压千斤顶
(10)
的伸缩端与墩头传力组件上部相接触，钢丝
(6)
依次穿过墩头传力组件
、
夹片
(2)、
拆卸螺栓
(7)。2.
根据权利要求1所述的桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具，其特征在于：所述的连接体
(1)
的截面形状为矩形结构，连接体
(1)
上表面中心位置加工有连接孔
(1
‑
1)
，连接体
(1)
上表面连接孔
(1
‑
1)
两侧加工有第一螺纹孔
(1
‑
3)
，连接体
(1)
下表面中心位置加工有第三螺纹孔
(1
‑
4)
，连接体
(1)
下表面第三螺纹孔
(1
‑
4)
两侧加工有第二螺纹孔
(1
‑
2)。3.
根据权利要求2所述的桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具，其特征在于：所述的连接体
(1)
宽度方向上加工有矩形通孔
。4.
根据权利要求1所述的桥梁缆索钢丝疲劳试验夹具，其特征在于：所述的夹片
(2)
呈倒圆台形，中心位置加工有圆形穿丝孔，顶部加工有
2mm
深圆槽，圆槽直径与墩头传力组件直径相适应，锥角为
8.5
°±1°...

【专利技术属性】
技术研发人员：段兰，王春生，李熙，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：